Question

11．研究人员以某绿色植物为材料，利用多套图甲装置对影响光合作用的环境因素进行研究．

（1）为了探究温度对光合作用的影响，首先应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液（NaHCO3溶液），在每组给予一定温度且其他条件均相同，适宜的情况下光照1小时，实验数据如下表：

温度（℃）	5	10	15	20	25	30	35
水柱高度（mm/h）	1.0	1.7	2.5	3.2	3.7	3.5	3.0

分析水柱的高度表示的是净光合速率（填“总光合速率”或“净光合速率”）．
（2）图乙中在G点（用字母表示）有机物的积累量最多，对应的是图丙中的h点．
（3）图丙中与图乙中D点表示的含义相同的点为d．
（4）在i点时，植物体内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体．
（5）若用图甲装置来测定温度对绿色植物的有氧呼吸速率的影响，首先烧杯中应该加入试剂NaOH溶液，其次还要将图甲装置黑暗（遮光）处理．

Answer 1

分析 分析图解：图甲实验装置中，如果烧杯中放置二氧化碳缓冲液，并且提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气，因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度；如果烧杯中放置NaOH溶液，并且提供黑暗条件，由于该溶液可以吸收装置中的二氧化碳，因此变化的气体量仍为氧气量，此时该值可以表示呼吸速率．
图乙中，AC段植物只进行呼吸作用，C0₂含量上升；CD段，光合作用速率小于呼吸作用速率，C0₂浓度上升；D点时，光合作用速率等于呼吸作用速率；DG段，光合作用速率大于呼吸作用速率，C0₂含量减少；G点时，光合作用速率等于呼吸作用速率；GH段，光合作用速率小于呼吸作用速率，C0₂含量上升．

解答 解：（1）为了探究温度对光合作用的影响，则二氧化碳浓度属于无关变量，因此首先应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液（NaHCO3溶液），保证实验过程过程中二氧化碳浓度保持不变．图甲实验装置中，如果提供光照，该缓冲液可以为光合作用提供稳定的二氧化碳来源，此时装置中变化的气体是氧气，因此左侧的水柱高度能够表示净光合速率强度．
（2）图乙中二氧化碳浓度越低，表示植物的净光合作用量越多，因此在G点有机物的积累量最多，对应的是图丙中的h点（h点之前是光合作用大于呼吸作用，而之后是呼吸作用大于光合作用）．
（3）图乙中D点表示光合作用等于呼吸作用，即光补偿点，与图丙中d点相同．
（4）在i点时，植物只进行呼吸作用，因此体内产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体．
（5）图中D、G两点时二氧化碳浓度达到平衡点，表明此时光合作用吸收的二氧化碳刚好等于呼吸作用释放的二氧化碳．因此图中D到G段玻璃罩内二氧化碳浓度下降，是由于光合作用大于呼吸作用．
故答案为：
（1）二氧化碳缓冲液（NaHCO3溶液）　净光合速率
（2）G　h（3）d
（4）细胞质基质、线粒体
（5）NaOH溶液　黑暗（遮光）

点评 本题考查了探究光合速率和呼吸速率的实验设计等方面的知识，意在考查考生分析实验装置的能力和实验设计的能力，具有一定的难度，对考生的能力要求较高．考生要能够明确NaHCO₃溶液和NaOH溶液在该探究实验中的作用；并且能够从曲线中获取有效解题信息．